View
412
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
PENDAHULUANLatar Belakang
Mencit (Mus musculus) merupakan salah satu hewan laboratorium yang sering
digunakan. Mencit adalah hewan pengerat (rodentia) yang cepat berkembang biak, mudah
dipelihara, variasi genetiknya cukup besar serta sifat anatomis dan fisiologisnya
terkarkteristik dengan baik. Menurut Amandor 2003, mencit yang digunakan di laboratorium
menjadi berbeda dengan mencit liar yang ada di alam disebabkan pengaruh dari pengaturan
lingkugan tempat mencit laboratorium dibiakan.
Metabolisme adalah suatu proses fisiologis dimana makan yang dicerna akan diubah
menjadi energi. Perimbangan jumlah energi yang masuk ke dalam dan keluar dari tubuh
merupakan proses yang pokok dalam sistem kehidupan tubuh tersebut. Energi ini akan
digunakan untuk melakukan serangkaian aktivitas yaitu untuk pertumbuhan, produksi,
bekerja, dan mempertahankan suhun tubuh agar kehidupan berlangsung optimal. Tanpa
energi yang masuk secara terus menerus dan tetap kehidupan akan terhenti
(Wirahadikusumah 1985).
Istilah metabolisme secara harfiah berarti perubahan, digunakan untuk menunjukan
semua transformasi kimiawi dan tenaga yang timbul dalam badan (Ganong 1995).
Metabolisme meliputi proses sintesis dan proses pengurain senyawa atau komponen dalam
sel hidup. Proses sintesis ini disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme
Faktor yang dapat mempengaruhi laju metabolisme adalah aktivitas, suhu lingkungan,
panjang siang hari, musim, umur, jenis kelamin, berat badan, ukuran tubuh, stress, jenis
makanan yang dimetabolisme dan kebuntingan ( Eckert 1983). Pengukuran laju metabolisme
adalah suatu bentuk pengukuran energi yang dihasilkan tubuh berdasarkan asupan makanan
yang masuk dan melibatkan oksidasi oksigen.
Tujuan
Tujuan dalam praktikum kali ini adalah untuk mengetahui prinsip pengukuran
metabolisme secara tak langsung dan mengukur laju metabolisme pada mencit
MATERI DAN METODEMateri
Bahan dan alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah alat ukur metabolor
stoples (lengkap), mencit, termometer suhu, barometer, timbangan dan stopwatch.
Metode
Langkah pertama yaitu oksigen diisikan dengan semprit sebanyak volume tertentu,
dan catat waktu awal pada saat udara dimasukan ke stoples kemudian catat lagi waktunya
pada setiap permukaan air manometer seimbang kembali. Serta catat suhu dan tekanan
barometer di dalam stoples.
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASANHasil Pengamatan
Ukuran Jenis Kelamin Berat Badan (Kg) Waktu (s)LMB
(Kal/Kg/hari)
KecilJantan 0.0173 626 126.50Betina 0.0132 900 106.40
MenengahJantan 0.0224 547 136.00Betina 0.0180 431 175.80
BesarJantan 0.0341 308 152.04Betina 0.0325 297 176.50
Pembahasan
Makhluk hidup khususnya hewan memerlukan energi untuk pertumbuhan,
perkembangan, reproduksi, dan melakukan aktivitas. Hewan memperoleh energi dari
makanan yang diperoleh secara langsung maupun tidak langsung dari tumbuhan ( Cang,
1996). Makanan tersebut dioksidasi untuk membentuk ATP. Pembentukan energi ini
melibatkan proses metabolisme. Secara umum metabolism merupakan proses reaksi yang
terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup bersel satu sampai yang paling
komplokes (manusia) untuk mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia di sekitar
untuk mempertahankan kelangsungan hidup (Yushinta, 2002).
Metabolisme adalah proses pembakaran kalori tubuh yang diperoleh dari asupan
makanan, terdiri dari tiga jenis aktivitas; Resting Metabolic Rate (RMR),Thermic Effect of
Food (TEF), dan aktivitas fisik. RMR adalah energy yang diganakan sebagai bahan bakar
aktivitas dasar tubuh seperti bernafas dan tidur. Thermic Effect of Food (TEF) adalah energy
yang digunakan untuk membakar kalori atau secara eksplisit adalah untuk mencerna,
menyerap, dan mengolahmakanan (Swenson, 1993).
Pengukuran metabolisme energi adalah pengukuran panas yang diproduksi oleh
seekor hewan. Pada praktikum kali ini, metabolism hewan diukur dalam keadaan basal.
Metabolisme basal adalah istilah untuk menunjukan jumlah keseluruhan aktivitas
metabolisme dengan tubuh dalam keadaan istirahat, di tempat tidur, tidak terganggu oleh
apapun, dengan pemasukan oksigen dan pengeluaran karbondioksida diukur (Ganong FG,
1995). Laju metabolisme basal adalah jumlah energi yang dipergunakan untuk melakukan
fungsi tubuh minimal dalam keadaan istirahat (Wirahadikusumah, 1985).
Pengukuran metabolisme dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter.
Kalorimeter dapat dibagi menjadi kalorimeter secara langsung dan kalorimeter secara tidak
langsung. Kalorimeter secara langsung mengukur perbedaan air yang masuk dan keluar
selama waktu tertentu pada ruang tertutup, yang diselimuti dengan jaket air dan dalam
kondisi dimana suhu jaket air tersebut disamakan dengan suhu ruangan hewan agar tidak ada
panas yang keluar. Pengukuran kalorimeter secara langsung cukup mahal, rumit dan hasil
yang diinginkan tidak terlalu akurat karena selalu ada panas yang keluar dan sulit melakukan
proses penguapan panas dari keringat dan pernapasan.
Kalorimeter secara tak langsung adalah dengan mengukur konsumsi oksigen dalam
waktu tertentu (Ganong FG, 1995). Konsumsi oksigen pada setiap jenis hewa berbeda-beda.
Konsumsi oksigen dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, ukuran tubuh, jenis
kelamin, hormon, nutrisi, umur (usia), dan aktivitas yang dilakukannya. Pada praktikum ini
dilakukan pengukuran metabolisme berdasarkan konsumsi oksigen.
Percobaan kali ini menggunakan kalorimeter secara tidak langsung dengan
menggunakan metabolor. Hasil pengukuran yang didapat saat praktikum menunjukan bahwa
laju konsumsi oksigen oleh mencit adalah sebesar 176,5 Kal/kg/hari pada mencit jantan kecil,
106,4 Kal/kg/hari pada mencitbetina kecil, 136 Kal/kg/hari pada mencit jantan berbadan
sedang, 175,79 Kal/kg/hari pada mencit betina berbadan sedang, 152,04 Kal/kg/hari pada
mencit jantan berbadan besar, dan 176,50 Kal/kg/hari pada mencit betina besar.Berdasakan
pembahasan diatas, didapatkan beberapa faktor yang mempengaruhilaju konsumsi oksigen
yaitu spesies hewan, suhu lingkungan( terutama bagi hewan ektoterm ), dan
aktivitas. Selain ketiga hal tersebut, ukuran tubuh juga menentukan besarnya laju
konsumsi oksigen (Herdt T, 1997). Untuk hewan endoterm hewan yang berukuran tubuh
kecil akan memiliki laju konsumsi oksigen per unit masa yang lebih besar dibanding hewan
yang berukuran lebih besar (Eckert R, 1983).
KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa prinsip
pengukuran metabolisme secara tak langsung dengan menggunakan metabolor stoples. Dan
dapat diketahui bahwa laju pengukuran metabolisme oksigen pada mencit adalah mencit
jantan memiliki laju metabolisme oksigen lebih besar daripada mencit betina, dan berat badan
yang lebih besar memiliki laju metabolisme yang lebih besar pula. Sehingga dapat
disimpulkan jika berat badan, jenis kelamin, aktivitas dan suhu berpengaruh terhadap laju
metabolisme oksigen.
DAFTAR PUSTAKA
Chang, R. 1996. Essential Chemistry.Mc Graw Hill Company, Inc, USA.Fujaya.
Yushinta, 2002. Fisiologi Ikan. Faskultas Ilmu Kelautan dan perikanan,Universitas
Hasanudin, Makassar.Seeley, R.R., T.D. Stephens, P. Tate. 2003. Essentials of Anatomy and
Physiology fourth edition.
Ganong , FG. 1995. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 14. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran Hewan EGC.
Swenson,M.J.and Reece,W.O.1993.Duke’s Physiology of Domestic Animals.11tg Ed. Comstock
publishing Assciates.London.962 p.
Eckert, R. 1983. Animal Energetics and Temperature in: Animal Physiology Mechansm and
Adaptation. 2nd Edition. WH Freeman and Company. New York, pp:23-25
Herdt, T. 1997. Gastrointestinal Physiology and Metabolism in: Text Book of Veterinary Physiology
Second Edition. Vol. 12, pp 12-15
HASIL DAN PEMBAHASAN
METABOLISME
1. Tanggal percobaan : 14 Desember 2010
2. Tempat percobaan : Lab. Fisiologi Hewan
3. Hewan percobaan : Tikus Bobot badan: 186 gram
4. Suhu : 299°K Tekanan: 750 atm
5. Lama Tikus menghabiskan 20 ml udara
1. 4 menit 12 detik
2. 4 menit 6 detik
3. 4 menit 7 detik
Jadi rata-ratanya: 4 menit 8 detik
6. Volume O2 yang dikonsumsi selama percobaan: 20 ml, 4 menit 8 detik (1 jam,12,5 * 20 = 250
ml/jam)
7. Volume O2 yang di konsumsi/hari = 250 ml * 24 = 6000 ml/hari
T1 = 273 T2 = 273 + 26 = 299
P1 = 760 P2 = 750
V2 = 6000 ml/hari = 6 L
P1 V1 = P2 V2
T1 T2
760*V1 = 750*6
273 299
227*240 V1 = 1228.500
V1 = 1228.500 = 5,41 L
227.240
8. Volume O2 dikonsumsi/hari pada STB = 5,41 L
1 L O2 = 4,98 K Kal
9 Produksi Panas : 4,98 * 5,41 = 26,9418 kal/hari
10 Laju metabolism/hari/BM = 70 * 0,1860,75 = 19,23 Kal/hari/kg0,75
ENDOKRIN
Kelompok Urin 0’ 30’ 45’ 60’ Testpack
1. A - - - + +
2. A - - - - +
3. A - + + + +
4. B -
5. B - - + + +
Ket: Kelompok 4 salah mengambil urin.
PEMBAHASAN
METABOLISME
Makhluk Hidup khususnya hewan memerlukan energy untuk pertumbuhan, perkembangan,
reproduksi, dan melakukan aktivitas. Hewan memperoleh energy dari makanan yang diperoleh
secara langsung maupun tidak langsung dari tumbuhan. Makanan tersebut dioksidasi untuk
membentuk ATP. Pembentukan energy ini melibatkan proses metabolisme. Secara umum
metabolism merupakan proses reaksi yang terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup
bersel satu sampai yang paling komplokes (manusia) untuk mendapat, mengubah, dan memakai
senyawa kimia di sekitar untuk mempertahankan kelangsungan hidup
Metabolisme adalah proses pembakaran kalori tubuh yang diperoleh dari asupan makanan, terdiri
dari tiga jenis aktivitas; Resting Metabolic Rate (RMR),Thermic Effect of Food (TEF), dan aktivitas
fisik. RMR adalah energy yang diganakan sebagai bahan bakar aktivitas dasar tubuh seperti bernafas
dan tidur. Thermic Effect of Food (TEF) adalah energy yang digunakan untuk membakar kalori atau
secara eksplisit adalah untuk mencerna, menyerap, dan mengolah makanan.
Pengukuran metabolisme energy adalah pengukuran panas yang diproduksi oleh seekor hewan.
Pada praktikum kali ini, metabolism hewan diukur dalam keadaan basal. Metabolisme basal adalah
istilah untuk menunjukan jumlah keseluruhan aktivitas metabolisme dengan tubuh dalam keadaan
istirahat, di tempat tidur, tidak terganggu oleh apapun, dengan pemasukan oksigen dan pengeluaran
karbondioksida diukur. Laju metabolisme basal adalah jumlah energi yang dipergunakan untuk
melakukan fungsi tubuh minimal dalam keadaan istirahat.
Pengukuran metabolisme dapat dilakukan dengan menggunakan calorimeter. Kalorimeter dapat
dibagi menjadi calorimeter secara langsung dan calorimeter secara tidak langsung. Kalorimeter
secara langsung mengukur perbedaan air yang masuk dan keluar selama waktu tertentu pada ruang
tertutup, yang diselimuti dengan jaket air dan dalam kondisi dimana suhu jaket air tersebut
disamakan dengan suhu ruangan hewan agar tidak ada panas yang keluar. Pengukuran calorimeter
secara langsung cukup mahal, rumit dan hasil yang diinginkan tidak terlalu akurat karena selalu ada
panas yang keluar dan sulit melakukan proses penguapan panas dari keringat dan pernapasan.
Kalorimeter secara tak langsung adalah dengan mengukur konsumsi oksigen dalam waktu tertentu.
Konsumsi oksigen pada setiap jenis hewa berbeda-beda. Konsumsi oksigen dipengaruhi oleh
beberapa factor seperti temperatur, ukuran tubuh, jenis kelamin, hormone, nutrisi, umur (usia), dan
aktivitas yang dilakukannya. Pada praktikum ini dilakukan pengukuran metabolisme berdasarkan
konsumsi oksigen. Percobaan kali ini menggunakan calorimeter secara tidak langsung dengan
menggunakan metabolor. Telah disinggung sebelumnya bahwa energy dari tubuh hewan berasal
dari oksidasi makanan, yaitu hidrat arang, lemak, dan protein. Satu liter oksigen terpakai untuk
mengoksidasi hidrat arang yang menghasilkan panas 5,0 kalori, lemak yang menghasilkan panas 4,7
kalori, dan protein yang menghasilkan panas 4,6 kalori. Kesalahan pengukuran nilai laju metabolisme
dapat terjadi jika karbondioksida absorban tidak berfungsi secara normal.
ENDOKRIN
Menurut teori dikatakan bahwa didalam urin wanita hamil mengandung hormone HCG (Human
Chorionic Gonadothropin) yang ketika disuntikan pada katak jantan, hormone ini dapat membuat si
jantan terangsang dan akan mengeluarkan sperma. Human Chorionic Gonadotropon (HCG) adalah
hormone peptide yang diproduksi pada masa kehamilan, yang dibuat oleh embrio segera setelah
pembuahan dan selanjutnya oleh syncytiotrophoblast (bagian dari plasenta). HCG mengatur agar
corpus luteum tidak pecah pada ovarium dan juga mempertahankan produksi progesterone yang
penting pada kehamilan pada manusia. HCG mungkin mempunyai fungsi tambahan, sebagai contoh
diperkirakan HCG mempengaruhi toleransi imunitas pada kehamilan.
Adanya HCG dalam urine dapat digunakan untuk penentuan kehamilan dengan cara sederahana.
HCG diekstraksi dari urin wanita hamil karena hormone yang diproduksi oleh plasenta ini
dieksresikan dalam jumlah besar melalui urin. HCG mempunyai sifat seperti LH pada wanita dengan
produksi gonadotropin yang rendah atau non-siklis. Hormone ini juga digunakan pada wanita
dengan ovulasi tapi fase lutealnya tidak kuat sehingga terjadi infertilitas atau abosrtus habitualis.
Untuk indikasi yang terakhir ini belum didapatkan bukti-bukti yang meyakinkan tentang efektivitas
HCG.
Penentuan kehamilan dengan menggunakan urine dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu cara
biologic dan cara imunologik. Percobaan biologic dilakukan dengan tiga cara, yaitu cara Ascheim
Zondek, cara Friedman, dan cara Galli Maini; masing-masing cara biologic ini menggunakan binatang
percobaan, yaitu tikus putih, kelinci, dan katak jantan. Pemeriksaan secara imunologik dapat
dilakukan secara langsung dengan cara Direct Latex Agglutination (DLA) atau secara tidak langsung
dengan cara Direct Latex Inhibition (LAI) serta cara Hemaglutination Inhibition (HAI).
Praktikum ini dilakukan dengan cara uji biologic menggunakan katak jantan antara lain pada telapak
kaki depan terdapat penebalan berwarna hitam. Pada kulit leher bagian ventral terdapat warna agak
merah kekuningan, dan warna tubuh yang lebih gelap disbanding betina. Sebelum melakukan
percobaan, cairan kloaka katak terlebih dahulu diperiksa kandungan spermatozoanya. Jika cairan
mengandung spermatozoa maka katak tidak dapat digunakan sebagai bahan percobaan karena tidak
dapat diketahui jika pada pemeriksaan selanjutnya ditemukan spermatozoa, apakah spermatozoa
tersebut adalah spermatozoa yang diproduksi katak seara normal atau akibat rangsangan HCG pada
urine yang ditest. Kemudian urine wanita yang akan digunakan disuntikan secara subkutan (dibawah
kuklit) dengan cara mencubit/menarik kulit katak dibawah kulit punggung.
Setelah dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan mikroskop tidak ditemukan sperma, sehingga
dapat dikatan bahwa reaksi yang terjadi adalah negative. Reaksi yang ditunjukkan negative karena
urine yang disuntikkan merupakan urine control (urine wanita yang sedang tidak hamil). Pada
umumnya urine yang diambil pada saat usia kehamilan muda (kehamilan dini) yang berkisar antara
20-80 hari, karena lebih dari waktu tersebut HCG tidak lagi terdeteksi, sehingga pengujian kehamilan
dengan uji Galli Mainini. Jika kehamilan sudah cukup besar tidak diperlukan pengujian tertentu
untuk mendeteksi kehamilannya karena umumnya kehamilan dapat diketahui dengan perabaan.
Selain uji galli mainini, dewasa ini alat uji kehamilan dapat dilakukan dengan menggunakan test pack.
Cara kerja test pack itu berdasarkan hormone yang dihasilkan oleh zigot yang telah terimplantasi.
Pada saat zigot telah terimplantasi maka proses selanjutnya pembentukan chorionic gonadotropin
hormone. Hormon inilah yang digunakan dalam test pack. Apabila sudah terdapat hormone ini maka
test pack positif atau sebaliknya. Pembentukan hormone ini terjadi ketika zigot telah
nidasi/implantasi sekitar 6-12 hari. Uji kehamilan menggunakan test pack pada urine control
menunjukkan hasil yang negative. Hasil in sesuai dengan uji yang dilakukan pada saat pengujian Galli
Mainini.
JAWABAN PERTANYAAN
Pertanyaan
1. Ciri-ciri apa yang membedakan katak jantan dan katak betina?
2. Apa makna hasil pemeriksaan: positif?
3. Apa makna hasil pemeriksaan: negatif?
Jawaban
1. Ciri-ciri yang membedakan katak jantan dan katak betina pada katak jantan dapat terlihat antara
lain telapak kaki depan terdapat penebalan berwarna hitam, pada kulit leher bagian ventral terdapat
warna agak merah kekuningan, dan warna tubuh yang lebih gelap dibanding betina. Hal ini yang
membedakan katak jantan dan betina yang dapat diamati secara langsung.
2. Hasil pemeriksaan yang positif berarti wanita yang urinenya di test sedang hamil (mengandung).
Pada pemeriksaan Galli Mainini, hal ini ditunjukan oleh adanya sperma yang dihasilkan katak yang
sebelum disuntikan urine tidak memiliki sperma. Pada pengujian dengan test pack memunculkan
dua garis merah sehingga dengan kata lain hasilnya dapat dikatan positif hamil.
3. Hasil pemeriksaan yang negative berarti wanita yang urine-nya di test tidak sedang hamil
(mengandung). Pada pemeriksaan Galli Mainini, hal ini ditunjukkan oleh tidak adanya sperma yang
dihasilkan katak yang sebelum disuntuikkan urine tidak memiliki sperma. Pada pengujian dengan
test pack hanya memunculkan satu garis merah sehingga dengan kata lain hasilnya dapat dikatakan
negative atau wanita yang urine-nya di test tidak sedang hamil.
.
Metabolisme energi merupakan reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Metabolisme dapat merupakan:
Anabolisme
Anabolisme adalah proses sintesis molekul kompleks dari senyawa-senyawa kimia yang sederhana secara bertahap. Proses ini membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.
Selain dua macam energi diatas, reaksi anabolisme juga menggunakan energi dari hasil reaksi katabolisme, yang berupa ATP. Agar asam amino dapat disusun menjadi protein, asam amino tersebut harus diaktifkan terlebih dahulu. Energi untuk aktivasi asam amino tersebut berasal dari ATP. Agar molekul glukosa dapat disusun dalam pati atau selulosa, maka molekul itu juga harus diaktifkan terlebih dahulu, dan energi yang diperlukan juga didapat dari ATP. Proses sintesis lemak juga memerlukan ATP.
Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, pengaktivasian senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Anabolisme yang menggunakan energi cahaya dikenal dengan fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis.
Senyawa kompleks yang disintesis organisme tersebut adalah senyawa organik atau senyawa hidrokarbon. Autotrof, seperti tumbuhan, dapat membentuk molekul organik kompleks di sel seperti polisakarida dan protein dari molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air. Di lain pihak, heterotrof, seperti manusia dan hewan, tidak dapat menyusun senyawa organik
sendiri. Jika organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi cahaya disebut fotoautotrof, sementara itu organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi kimia disebut kemoautotrof.
Reaksi anabolisme menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat dibutuhkan oleh banyak organisme, baik organisme produsen (tumbuhan) maupun organisme konsumen (hewan, manusia). Beberapa contoh hasil anabolisme adalah glikogen, lemak, dan protein berguna sebagai bahan bakar cadangan untuk katabolisme, serta molekul protein, protein-karbohidrat, dan protein lipid yang merupakan komponen struktural yang esensial dari organisme, baik ekstrasel maupun intrasel.
Katabolisme (Dissimilasi)
Merupakan proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Keterangan:
36 ATP setara dengan 674 kkal
1 ATP = 1 ADP + 7kkal
= 36 ATP × 7 kkal
= 252 kkal (40% dari 674 kkal)
Sisanya 60% (422 kkal) dilepas dalam bentuk panas untuk proses homeostasis.
Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energi sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm.
Bila suatu reaksi kimia memerlukan energi bebas untuk berjalannya reaksi tersebut dan menghasilkan energi bebas bagi tubuh, maka reaksi tersebut adalah reaksi endergonik. Namun, bila reaksi menghasilkan energi bebas dan menyebabkan hilangnya energi untuk kepentingan tubuh, maka reaksinya adalah eksergonik.
Energi ATP adalah “energi bebas” dan dipakai untuk melakukan kerja mekanik yang penting untuk kehidupan ternak yaitu misalnya untuk kontrasi otot. Juga energi ATP dapat digunakan untuk menjalankan reaksi-reaksi endergonik. Suatu contoh adalah sintesa protein: tahap pertama dari sintesa protein adalah aktivasi enzime asam amino sintetase yang menhasilkan senyawa kompleks:
Asam amino + ATP asam amino sintease > Amino Asil AMP —> sintease + PP
Komples amino-asil-AMP-Enzime kemudian terikat dengan transfer RNA (tRNA) dan sintesa dilanjutkan dari sini. Sehingga, ATP memegang peranan intermediar penting dalam proses karena menyediakan energi bebas katabolisme untuk kerja mekanik atau sintesa senyawa kompleks.
Adapun tahapan-tahapan dari katabolisme sendiri, yaitu:
1. Glikolisis
Glukosa (6 C) menjadi:
i) 2 ATP (Adenin Three Posfat)
ii) 2 NADH (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Hidrogen)
iii) 2 asam piruvat (C3H4O5)
1. Dekarboksilasi oksidatif
Asam piruvat (3C) menjadi:
i) 2 CO2
ii) 2 NADH (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Hidrogen)
iii) Acetil ko A (2C)
1. Daur Krebs
Acetil ko A + asam oksalo asetat menjadi
i) 2 ATP (Adenin Three Posfat)
ii) 6 NADH (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Hidrogen)
iii) 2FADH2 (Flavin Adenin Dinukletida Hidrogen)
iv) Asam sitrat
1. Transfer elektron
Proses pemindahan H2 dalam suatu reaksi dengan O2 menjadi H2O dan energi.
10 NADH + O2 —-> 10 NAD + H2O + 30 ATP (1 NADH = 3 ATP)
2 FADH2 + O2 —-> 2 FAD + 2H2O + 4 ATP (1 FADH2 = 2 ATP)
Proses konversi molekul FADH dan NADH yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat (citric acid cycle) 2 menjadi energi dikenal sebagai proses fosforilasi oksidatif (oxidative phosphorylation) atau juga Rantai Transpor Elektron (electron transport chain). Di dalam proses ini, elektron-elektron yang terkandung didalam molekul NADH & FADH ini akan dipindahkan ke dalam aseptor utama yaitu oksigen. Pada akhir tahapan proses ini, elektron yang terdapat di dalam molekul NADH akan mampu untuk menghasilkan 3 buah molekul ATP sedangkan elektron yang terdapat dalam molekul FADH akan menghasilkan 2 buah molekul ATP.
MAKALAH METABOLISME ENERGI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam
organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian
(katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan
yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolisme total
merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua
proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.
Produk metabolisme disebut metabolit. Cabang biologi yang mempelajari komposisi
metabolit secara keseluruhan pada suatu tahap perkembangan atau pada suatu bagian tubuh
dinamakan metabolomika.
Metabolisme (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua
reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.Secara
umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik:
Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan
energi.
Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu,
untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan
hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai
hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi
kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang
bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa
intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi
kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada
suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
B. Rumusan masalah
Jalur-jalur metabolisme penting ?
Sumber energi dalam tubuh?
Kecepatan produksi energi dalam tubuh?
Metabolisme aerobic dan anaerobik ?
Proses metabolisme dalam tubuh ?
C. Tujuan penulisan
Tujuan penulisan makalah ini agar kita dapat mengetahui tentang metabolisme energi
dalam tubuh kita beserta sistem energi mulai dari glikolisis aerob dan anaerob. Selain itu
pembaca dapat mengetahui juga sumber – sumber energi yang menghasilkan energi.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Jalur-Jalur Metabolisme Penting
1. Metabolisme karbohidrat
2. Metabolisme lemak
3. Metabolisme protein
4. Metabolisme asam nukleat
Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana
mencakup:
1. Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan
NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur
metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.
- Katabolisme karbohidrat
Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.
Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.
- Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.
2. Respirasi aerobik
- Transpor elektron
- Fosforilasi oksidatif
3. Respirasi anaerobik
- Daur Cori
- Fermentasi asam laktat
- Fermentasi
- Fermentasi etanol
Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana
mencakup:
1. Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
2. Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
3. Jalur sintesis porfirin
4. Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
5. Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan,
perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya
pembentukan alkaloid dan terpenoid.
6. Fotosintesis.
7. Siklus Calvin dan fiksasi karbon.
Karbohidrat glukosa merupakan karbohidrat terpenting dalam kaitannya dengan
penyediaan energi di dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena semua jenis karbohidrat baik
monosakarida, disakarida maupun polisakarida yang dikonsumsi oleh manusia akan
terkonversi menjadi glukosa di dalam hati. Glukosa ini kemudian akan berperan sebagai salah
satu molekul utama bagi pembentukan energi di dalam tubuh. Berdasarkan bentuknya,
molekul glukosa dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu molekul D-Glukosa dan L-Glukosa.
Faktor yang menjadi penentu dari bentuk glukosa ini adalah posisi gugus hidrogen (-H) dan
alkohol (–OH) dalam struktur molekulnya. Glukosa yang berada dalam bentuk molekul D &
L-Glukosa dapat dimanfaatkan oleh sistim tumbuh-tumbuhan, sedangkan sistim tubuh
manusia hanya dapat memanfaatkan DGlukosa. Di dalam tubuh manusia glukosa yang telah
diserap oleh usus halus kemudian akan terdistribusi ke dalam semua sel tubuh melalui aliran
darah. Di dalam tubuh, glukosa tidak hanya dapat tersimpan dalam bentuk glikogen di dalam
otot & hati namun juga dapat tersimpan pada plasma darah dalam bentuk glukosa darah
(blood glucose). Di dalam tubuh selain akan berperan sebagai bahan baker bagi proses
metabolisme, glukosa juga akan berperan sebagai sumber energi utama bagi kerja otak.
Melalui proses oksidasi yang terjadi di dalam sel-sel tubuh, glukosa kemudian akan
digunakan untuk mensintesis molekul ATP (adenosine triphosphate) yang merupakan
molukel molekul dasar penghasil energi di dalam tubuh. Dalam konsumsi keseharian,
glukosa akan menyediakan hampir 50—75% dari total kebutuhan energi tubuh. Untuk dapat
menghasilkan energi, proses metabolisme glukosa akan berlangsung melalui 2 mekanisme
utama yaitu melalui proses anaerobik dan proses aerobik. Proses metabolisme secara
anaerobic akan berlangsung di dalam sitoplasma (cytoplasm) sedangkan proses metabolisme
anaerobik akan berjalan dengan mengunakan enzim ysebagai katalis di dalam mitochondria
dengan kehadiran Oksigen (O ).
A. Metabolisme Glukosa
1. Proses Glikolisis
Tahap awal metabolisme konversi glukosa menjadi energi di dalam tubuh akan
berlangsung secara anaerobik melalui proses yang dinamakan Glikolisis (Glycolysis). Proses
ini berlangsung dengan mengunakan bantuan 10 jenis enzim yang berfungsi sebagai katalis di
dalam sitoplasma (cytoplasm) yang terdapat pada sel eukaryotik (eukaryotic cells). Inti dari
keseluruhan proses Glikolisis adalah untuk mengkonversi glukosa menjadi produk akhir
berupa piruvat. Pada proses Glikolisis, 1 molekul glukosa yang memiliki 6 atom karbon pada
rantainya (C H O ) akan 6 12 6 terpecah menjadi produk akhir berupa 2 molekul piruvat
(pyruvate) yang memiliki 3 atom karbom (C H O ). 3 3 3 Proses ini berjalan melalui beberapa
tahapan reaksi yang disertai dengan terbentuknya beberapa senyawa antara seperti Glukosa 6-
fosfat dan Fruktosa 6-fosfat. Selain akan menghasilkan produk akhir berupa molekul piruvat,
proses glikolisis ini juga akan menghasilkan molekul ATP serta molekul NADH (1 NADH3
ATP). Molekul ATP yang terbentuk ini kemudian akan diekstrak oleh sel-sel tubuh sebagai
komponen dasar sumber energi. Melalui proses glikolisis ini 4 buah molekul ATP & 2 buah
molekul NADH (6 ATP) akan dihasilkan serta pada awal tahapan prosesnya akan
mengkonsumsi 2 buah molekul ATP sehingga total 8 buah ATP akan dapat terbentuk.
2. Respirasi Selular
Tahap metabolisme energi berikutnya akan berlangsung pada kondisi aerobik dengan
mengunakan bantuan oksigen (O ). Bila oksigen 2 tidak tersedia maka molekul piruvat hasil
proses glikolisis akan terkonversi menjadi asam laktat. Dalam kondisi aerobik, piruvat hasil
proses glikolisis akan teroksidasi menjadi produk akhir berupa H O dan CO di dalam 2 2
tahapan proses yang dinamakan respirasi selular (Cellular respiration). Proses respirasi
selular ini terbagi menjadi 3 tahap utama yaitu produksi Acetyl-CoA, proses oksidasi Acetyl-
CoA dalam siklus asam sitrat (Citric-Acid Cycle) serta Rantai Transpor Elektron (Electron
Transfer Chain/Oxidative Phosphorylation). Tahap kedua dari proses respirasi selular yaitu
Siklus Asam Sitrat merupakan pusat bagi seluruh aktivitas metabolisme tubuh. Siklus ini
tidak hanya digunakan untuk memproses karbohidrat namun juga digunakan untuk
memproses molekul lain seperti protein dan juga lemak. Gambar 6.2 akan memperlihatkan 3
tahap proses respirasi selular beserta Siklus Asam Sitrat (Citric Acid Cycle) yang berfungsi
sebagai pusat metabolisme tubuh.
B. Energi Metabolisme Glukosa
Secara keseluruhan proses metabolisme Glukosa akan menghasilkan produk samping
berupa karbon dioksida (CO ) dan air (H O). Karbon dioksida dihasilkan dari siklus Asam
Sitrat sedangkan air (H2O) dihasilkan dari proses rantai transport elektron. Melalui proses
metabolisme, energi kemudian akan dihasilkan dalam bentuk ATP dan kalor panas.
Terbentuknya ATP dan kalor panas inilah yang merupakan inti dari proses metabolisme
energi. Melalui proses Glikolisis, Siklus Asam Sitrat dan proses Rantai Transpor Elektron,
sel-sel yang tedapat di dalam tubuh akan mampu untuk mengunakan dan menyimpan energi
yang dikandung dalam bahan makanan sebagai energi ATP. Secara umum proses
metabolisme secara aerobik akan mampu untuk menghasilkan energi yang lebih besar
dibandingkan dengan proses secara anaerobik. Dalam proses metabolisme secara aerobik,
ATP akan terbentuk sebanyak 36 buah sedangkan proses anaerobik hanya akan menghasilkan
2 buah ATP. Ikatan yang terdapat dalam molekul ATP ini akan mampu untuk menghasilkan
energi sebesar 7.3 kilokalor per molnya.
C. Metabolik
1. Metabolit primer
Bagian terbesar penyusun biomasa tumbuhan adalah metabolit primer. Beberapa
diantaranya berada dalam jumlah yang sangat besar, seperti lignoselulosa yang merupakan
jenis bahan organik terbanyak di bumi ini. Beberapa metabolit primer tumbuhan seperti
protein, karbohidrat dan lipida terlibat dalam proses fisiologis dasar tumbuhan dan
merupakan sumber makanan yang penting bagi hewan pemakan tumbuhan. Berdasarkan
perbedaan alur fotosintesa, tumbuhan dibedakan ke dalam dua kelompok, yaitu tumbuhan C3
dan C4. Perbedaan pada proses fiksasi karbon dari kedua kelompok tumbuhan tersebut
berakibat pada perbedaan fisiologis dan bentuk (morfologi). Tumbuhan C4 memiliki efisiensi
yang lebih tinggi dalam asimilasi karbon dioksida dan kebutuhan air yang hanya setengah
kebutuhan tumbuhan C3. Karenanya, tumbuhan C4 merupakan tumbuhan yang pre-dominan
pada daerah (sub-) tropis dan pada habitat yang kering. Metabolisme tumbuhan C4 ditunjang
oleh modifikasi anatomis yang mempengaruhi perilaku makan herbivora. Sebagai contoh,
belalang memilih tumbuhan C3 karena tumbuhan C4 sangat banyak mengandung
hemiselulosa yang tidak dapat dicerna.
2. Metabolit sekunder
Metabolit sekunder didefinisikan sebagai suatu senyawa yang hanya ditemukan secara
terbatas pada kelompok tumbuhan tertentu, atau ditemukan dalam konsentrasi yang lebih
tinggi dari kelompok tumbuhan yang lain, dan tidak merupakan sumber makanan yang
penting bagi herbivora. Sampai dengan pertengahan abad 20, metabolit sekunder dipandang
sebagai senyawa yang tidak berguna. Walaupun pada masa sebelumnya beberapa ahli botani
seperti Justus von Leibig, yang pada tahun 1858 telah menyatakan bahwa metabolit sekunder
tumbuhan berperan dalam resistensi tumbuhan. Demikian halnya Fraenkel yang menjelaskan
peran metabolit sekunder tumbuhan sebagai sistem pertahanan terhadap serangga dan
pengganggu lainnya. Pendapat lain mengatakan bahwa metabolit sekunder memiliki fungsi
lebih dari hanya sekedar sebagai sistem pertahanan. Stres yang timbul akibat tekanan
lingkungan seperti adanya kompetisi dengan tumbuhan lain, keterbatasan bahan makanan,
kekeringan dan radiasi sinar ultra violet juga dikatakan sebagai pemicu tumbuhan untuk
memproduksi metabolit sekunder melalui evolusi panjang dari sistem biokimia pada
tumbuhan.
Karena memiliki fungsi ekologis, metabolit sekunder tumbuhan disebut sebagai
alelokimia yang didefinisikan sebagai senyawa kimia non nutritional (tidak berfungsi sebagai
makanan) yang diproduksi oleh suatu spesies yang dapat mempengaruhi (menghambat)
pertumbuhan, kesehatan, perilaku dan biologi spesies lain. Tumbuhan memproduksi ratusan
ribu jenis metabolit sekunder. Dari jumlah yang sangat besar tersebut, diperkirakan baru
sekitar seratus ribu senyawa yang telah teridentifikasi. Klasifikasi metabolit berdasarkan
stuktur molekul sangat sulit dilakukan, sehingga cenderung didasarkan atas jenis prekusor
pada alur biosintesisnya, yaitu: asetil-KoA, asam amino dan shikimat. Tabel 1 menyajikan
klasifikasi sederhana dari metabolit sekunder tumbuhan yang dikelompokkan ke dalam: (1)
senyawa mengandung nitrogen, (2) terpenoid, (3) fenolik dan (4) poliasetat. Beberapa
kelompok metabolit sekunder tumbuhan yang memiliki poensi sebagai insektisida nabati,
diuraikan berikut ini. Selain menghasilkan metabolit primer berupa karbohidrat, protein dan
lemak yang merupakan bahan makanan utama manusia, tanaman juga menghasilkan berbagai
jenis senyawa kimia, yang juga berperan penting bagi kehidupan manusia yang disebut
sebagai metabolit sekunder, di antaranya digunakan sebagai bahan obat, pewangi, pewarna,
penyedap, biopeptisida dan bahan agrokimia lainnya.
Metabolit sekunder diproduksi di dalam sel-sel tanaman melalui serangkaian reaksi
biokimia yang kompleks dan tidak dapat dilakukan secara sintesis kimia. Dari sekitar
200.000-500.000 spesies tanaman di muka bumi ini, hanya sebagian kecil saja yang sudah
diteliti (Verpoorte, et al., 1987), akan tetapi sudah ada lebih 100.000 metabolit sekunder
tanaman yang telah berhasil diidentifikasi struktur kimianya (cited by Poulson, 1993), dan
setiap tahun kurang lebih 4000 metabolit sekunder baru yang dilaporkan (cited by Verpoorte,
et al., 1998).
Hasil survei pemakaian bahan obat alami tahun 1998 di Amerika Serikat
menunjukkan peningkatan dari 3% populasi pemakaian pada tahun 1991 menjadi 37% pada
tahun 1998 dan penjualan bahan obat yang berasal dari metabolit sekunder mengalami
peningkatan sampai 3 Milyar USD per tahun. Saat ini, meskipun bahan obat industri farmasi
masih didominasi bahan hasil sintesis kimia, 25% berasal dari bahan obat alami (cited by
Ramachandra and Ravisshankar, 2002). Meskipun struktur kimianya sangat bervariasi,
metabolit sekunder ditengarai terbentuk dari hanya beberapa prekursor yaitu; asetat, fenil
propanoid, isopentenil difosfat dan beberapa asam amino (Verpoorte, 1998). Metabolit
sekunder ini tidak langsung mempengaruhi kehidupan tanaman yang bersangkutan, tetapi
sangat berguna bagi tanaman untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya dari pengaruh
lingkungan alam sekitarnya (cited by Bongaerts, 1998).
A. Sumber energy dalam tubuh
Kebutuhan energi dapat dipenuhi melalui sumber-sumber energi yang tersimpan di
dalam tubuh yaitu melalui pembakaran karbohidrat, pembakaran lemak, serta kontribusi
sekitar 5% melalui pemecahan protein. Diantara ketiganya, simpanan protein bukanlah
merupakan sumber energi yang langsung dapat digunakan oleh tubuh dan protein baru akan
terpakai jika simpanan karbohidrat ataupun lemak tidak lagi mampu untuk menghasilkan
energi yang dibutuhkan oleh tubuh.
Glikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam bentuk glukosa di dalam tubuh
yang berfungsi sebagai salah satu sumber energi. Terbentuk dari mokekul glukosa yang
saling mengikat dan membentuk molekul yang lebih kompleks, simpanan glikogen memilik
fungsi sebagai sumber energi tidak hanya bagi kerja otot namun juga merupakan sumber
energi bagi sistem pusat syaraf dan otak.
Di dalam tubuh, jaringan otot dan hati merupakan dua kompartemen utama yang
digunakan oleh tubuh untuk menyimpan glikogen. Pada jaringan otot,glikogen akan
memberikan kontribusi sekitar 1% dari total massa otot sedangkan di dalam hati glikogen
akan memberikan kontribusi sekitar 8-10% dari total massa hati. Walaupun memiliki
persentase yang lebih kecil namun secara total jaringan otot memiliki jumlah glikogen 2 kali
lebih besar di bandingkan dengan glikogen hati.
Pada jaringan otot, glukosa yang tersimpan dalam bentuk glikogen dapat digunakan
secara langsung oleh otot tersebut untuk menghasilkan energi. Begitu juga dengan hati yang
dapat mengeluarkan glukosa apabila dibutuhkan untuk memproduksi energi di dalam tubuh.
Selain itu glikogen hati juga mempunyai
peranan yang penting dalam menjaga kesehatan tubuh yaitu berfungsi untuk menjaga level
glukosa darah.Sebagai sumber energi simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh secara
langsung akan mempengaruhi kapasitas/ performa seorang atlet saat menjalani program
latihan ataupun juga saat pertandingan. Secara garis besar hubungan antara konsumsi
karbohidrat, simpanan glikogen dan performa olahraga dapat di simpulkan sebagai berikut:
Konsumsi karbohidrat yang tinggi akan meningkatkan simpanan glikogen tubuh.
Semakin tinggi simpanan glikogen maka kemampuan tubuh untuk
melakukan aktivitas fisik juga akan semakin meningkat
Level simpanan glikogen tubuh yang rendah menurunkan/membatasi kemampuan
tubuh untuk mempertahankan intensitas dan waktu beraktifitas.
Level simpanan glikogen tubuh yang rendah menyebabkan tubuh menjadi cepat
lelah jika dibandingkan dengan tubuh dengan simpanan glikogen tinggi.
Konsumsi karbohidrat setelah beraktifitas akan mempercepat penyimpanan glikogen.
a. Protein
Protein merupakan salah satu jenis nutrisi yang mempunyai fungsi penting sebagai
bahan dasar bagi pembentukan jaringan tubuh atau bahan dasar untuk memperbaiki jaringan-
jaringan tubuh yang telah rusak. Selain dari kedua fungsi tersebut, protein juga akan
mempunyai fungsi sebagai bahan pembentuk hormon dan pembentuk enzim yang akan
kemudian juga akan terlibat dalam berbagai proses metabolisme tubuh. asam amino dari
protein juga akan digunakan sebagai sumber energi terutama saat simpanan glikogen sudah
semakin berkurang.
Pengunaan protein sebagai sumber energi tubuh saat beraktifitas ataupun berolahraga
biasanya akan dicegah karena hal tersebut akan menganggu fungsi utamanya sebagai bahan
pembangun tubuh dan fungsiya untuk memperbaiki jaringan-jaringan tubuh yang rusak. Dan
dalam hubungannya dengan laju produksi energi di dalam tubuh, pemecahan protein jika
dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat maupun lemak juga hanya akan memberikan
kontribusi yang relatif kecil. Pada saat berolahraga terutama olahraga yang bersifat
ketahanan, protein dapat memberikan kontribusi sebesar 3-5% dalam produksi energi tubuh
dan kontribusinya ini dapat mengalami peningkatan melebihi 5% apabila simpanan glikogen
& glukosa darah sudah semakin berkurang sehingga tidak lagi mampu untuk mendukung
kerja otot. Melalui asam amino yang dilepas oleh otot atau yang berasal dari jaringan-
jaringan tubuh lainnya, liver (hati) melalui proses gluconeogenesis dapat mengkonversi asam
amino atau substrat lainya menjadi glukosa untuk kemudian mengeluarkannya ke dalam
aliran darah agar konsentrasi glukosa darah dapat dipertahankan pada level normal.
Namun pengunaan protein sebagai sumber energi seperti yang telah disebutkan akan
mengurangi fungsi utamanya sebagai bahan pembangun tubuh serta juga fungsinya untuk
memperbaiki jaringan-jaringan tubuh yang rusak. Selain itu, pembakaran protein sebagai
sumber energi juga akan memperbesar resiko terjadinya dehidrasi akibat dari adanya produk
samping berupa nitrogen yang harus dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urine. Oleh karena
itu untuk mencegah pemakaian protein secara berlebihan sebagai sumber energi saat
berolahraga, seorang atlet diharapkan untuk mengkonsumsi karbohidrat yang cukup agar
dapat meningkatkan simpanan glikogen dan juga dapat menjaga level glukosa darah di dalam
tubuh.
b. Lemak
Di dalam tubuh, lemak dalam bentuk trigliserida akan tersimpan dalam jumlah yang
terbatas pada jaringan otot dan akan tersimpan dalam jumlah yang cukup besar pada jaringan
adipose. Ketika sedang berolahraga, trigliserida yang tersimpan ini dapat terhidrolisis
menjadi gliserol dan asam lemak bebas (free fatty acid / FFA) untuk kemudian menghasilkan
energi. simpanan lemak akan memberikan kontribusi yang besar sebagai sumber energi
utama bagi tubuh. Kontribusi simpanan lemak sebagai sumber energi tubuh baru akan
berkurang apabila terjadi peningkatan intensitas dalam beraktifitas. Pada saat terjadinya
peningkatan intensitas olahraga yang juga akan meningkatkan kebutuhan energi, pembakaran
lemak akan memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran
karbohidrat untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam tubuh. Walaupun pembakaran lemak
ini memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran
karbohidrat saat intensitas olahraga meningkat, namun kuantitas lemak yang terbakar tetap
akan lebih besar jika dibandingkan saat berolahraga dengan intensitas rendah.
Pada saat berolahraga kompetitif dengan intensitas tinggi, pengunaan lemak sebagai
sumber energi tubuh akibat dari mulai berkurangnya simpanan glikogen otot dapat
menyebabkan tubuh terasa lelah sehingga secara perlahan intensitas olahraga akan menurun.
Hal ini disebabkan karena produksi energi melalui pembakaran lemak berjalan lebih lambat
jika dibandingkan dengan laju produksi energi melalui pembakaran karbohidrat walaupun
pembakaran lemak akan menghasilkan energi yang lebih besar (9kkal/gr) jika dibandingan
dengan pembakaran karbohidrat (4 kkal/gr). Perlu juga untuk diketahui bahwa jaringan
adipose dapat menghasilkan asam lemak bebas dalam jumlah yang tidak terbatas, sehingga
kelelahan serta penurunan performa yang terjadi pada saat berolahraga tidak akan disebabkan
oleh penurunan simpanan lemak tubuh.
c. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan nutrisi sumber energi yang tidak hanya berfungsi untuk
mendukung aktivitas fisik seperti berolahraga namun karbohidrat juga merupakan sumber
energi utama bagi sitem pusat syaraf termasuk otak. Di dalam tubuh, karbohidrat yang
dikonsumsi oleh manusia dapat tersimpan di dalam hati dan otot sebagai simpanan energi
dalam bentuk glikogen. Total karbohidrat yang dapat tersimpan di dalam tubuh orang dewasa
kurang lebih sebesar 500 gr atau mampu untuk menghasilkan energi sebesar 2000 kkal. Di
dalam tubuh manusia, sekitar 80% dari karbohidrat ini akan tersimpan sebagai glikogen di
dalam otot, 18-22% akan tersimpan sebagai glikogen di dalam hati dan sisanya akan
bersirkulasi di dalam aliran darah dalam bentuk glukosa. kebutuhan energi bagi tubuh dapat
terpenuhi melalui simpanan glikogen, terutama glikogen otot serta melalui simpanan glukosa
yang terdapat di dalam aliran darah (blood glucose) dimana ketersediaan glukosa di dalam
aliran darah ini dapat dibantu oleh glikogen hati agar levelnya tetap berada pada keadaan
normal.pembakaran 1 gram karbohidrat akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal. Walaupun
nilai ini relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan energi hasil pembakaran lemak, namun
proses metabolisme energi karbohidrat akan mampu untuk menghasilkan ATP (molekul dasar
pembentuk energi) dengan kuantitas yang lebih besar serta dengan laju yang lebih cepat jika
dibandingkan dengan pembakaran lemak.
d. Simpanan karbohodrat ( glikogen )
Mengkonsumsi karbohidrat dalam jumlah yang besar dalam sehari-hari akan memilki
simpanan glikogen yang relatif lebih besar jika dibandingan dengan yang mengkonsumsi
karbohidrat dalam jumlah yang kecil. Dengan simpanan glikogen yang rendah dalam
menjalankan aktifitas akan cepat merasa lelah sehingga kemudian mengakibatkan terjadinya
penurunan intensitas.
Perlu juga untuk diketahui bahwa glikogen yang terdapat di dalam otot hanya dapat
digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut dan tidak dapat dikembalikan ke
dalam aliran darah dalam bentuk glukosa apabila terdapat bagian tubuh lain yang
membutuhkannya. Hal ini berbeda dengan glikogen yang tersimpan di dalam hati yang dapat
dikonversi menjadi glukosa melalui proses glycogenolysis ketika terdapat bagian tubuh lain
yang membutuhkan. Walaupun jumlah karbohidrat yang dapat tersimpan sebagai glikogen ini
memilikiketerbatasan, namun kapasitas penyimpanannya terutama kapasitas penyimpanan
glikogen otot dapat ditingkatkan dengan cara mengurangi konsumsi lemak dan memperbesar
konsumsi bahan pangan kaya akan karbarbohidrat seperti roti, kentang, jagung,singkong atau
juga pasta. Pengisian tubuh dengan karbohidrat pada masa persiapan ini biasanya dikenal
dengan istilah carbohydrate loading dan akan memberikan manfaat.
B. Kecepatan produksi energi dalam tubuh
Salah satu faktor yang menjadi penyebab utama penurunan kapasitas perfoma tubuh
saat beraktivitas fisik seperti berolahraga selain karena berkurangnya jumlah cairan dari
dalam tubuh juga disebabkan oleh berkurangnya jumlah simpanan glukosa (energi) tubuh.
Glukosa merupakan nutrisi karbohidrat terpenting karena mempunyai fungsi utama
sebagai penyedia energi bagi berbagai aktivitas fisik tubuh. Berfungsi sebagai ‘bahan bakar’
utama dalam proses metabolisme energi, menjadikan simpanannya di dalam aliran darah
(blood glucose), otot dan hati (glikogen) menjadi salah satu faktor penting yang menentukan
performa tubuh saat melakukan olahraga intensitas tinggi.
Di dalam tubuh konsumsi glukosa dapat menghasilkan laju produksi energi yang
besar hingga 1 gram per menit.3 Dan manfaat lebih akan didapatkan apabila glukosa ini
dipadukan karbohidrat jenis lain seperti sukrosa atau fruktosa, karena selain akan membantu
mempercepat proses penyerapan cairan ke dalam tubuh kombinasi antara glukosa-sukrosa
atau glukosa-fruktosa ini juga akan menghasilkan laju produksi energi yang lebih besar di
dalam tubuh hingga mencapai 1.3 gram per menit.
C. Metabolism aerobic Dan Anaerobik
Proses produksi energi di dalam tubuh dapat berjalan melalui dua proses metabolisme
yaitu metabolisme aerobik dan metabolisme anaerobik. Metabolisme energi pembakaran
lemak dan karbohidrat dengan kehadiran oksigen (O2) yang akan diperoleh melalui proses
pernafasan disebut dengan metabolisme aerobik.Sedangkan proses metabolisme energi tanpa
kehadiran oksigen (O2) disebut dengan metabolisme anaerobik.
Metabolisme energi secara aerobik dapat menyediakan energi bagi tubuh untuk
jangka waktu yang panjang sedangkan metabolisme energi anerobik mampu untuk
menyediakan energi secara cepat di dalam tubuh namun hanya untuk waktu yang tebatas
yaitu sekitar 5-10 detik. Pada olahraga dengan intensitas rendah tubuh secara dominan
akan mengunakan metabolisme aerobic untuk menghasilkan energi. Dan apabila terjadi
peningkatan intensitas olahraga hingga mencapai titik dimana metabolisme energi aerobik
tidak lagi dapat memenuhi kebutuhan energi sesuai dengan laju yang dibutuhkan, maka
energi secara anaerobik akan diperoleh dari simpanan creatine phosphate (PCr) dan juga
karbohidrat yang tersimpan sebagai glikogen di dalam otot. Metabolisme energi secara
aerobik disebutkan merupakan proses yang ‘bersih’ karena tidak menghasilkan produk
samping. Hal ini berbeda dengan sistem anaerobik yang akan menghasilkan produk samping
berupa asam laktat yang akumulasinya akan membatasi efektivitas kontraksi otot yang juga
dapat menimbulkan rasa nyeri.
a. Glikolisis aerob.
Reaksi keseluruhan gliolisis aerob adalah:
Glukosa + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP ? 2 piruvat + 2 NADH + 4H+ + 2 ATP + 2 H2O
Bila sel mempunyai kapasitas oksidasi yang tinggi, dalam hal ini tersedia sejumlah
mitokondria, enzim-enzim mitokondria dan oksigen. NADH akan ditransfer ke rantai
transport electron mitokondria dan piruvat akan dioksidasi lengkap menjadi CO2 via siklus
asam trikarboksilat (TCA).
Membran mitokondria impermiabel untuk NADH, karena itu transfer ekivalen tereduksi dari
sitosol ke dalam mitokondria memerlukan mekanisme shuttle (ulang-alik), baik proses ulang-
alik malat-aspartat maupun ulang-alik gliserol 3-fosfat. (lihat gambar 1.1)
Dalam oksidasi aerobic glukosa menjadi piruvat dan subsekuen oksidasi menjadi CO2,
permolekul glukosa menghasilkan fosfat energi tinggi sebesar 38 ATP.
b. Glikolisis Anaerob
Pada kondisi kapasitas oksidatif oleh sel mitokondria terbatas atau karena
ketidakadaan oksigen, NADH yang dihasilkan glikolisis direoksidasi melalui perubahan
piruvat menjadi laktat oleh laktat dehidrogenase. Perubahan glukosa menjadi laktat tersebut
disebut glikolisis anaerob, yang maksudnya proses ini tidak memerlukan molekul oksigen.
Reaksi keseluruhannya:
Glukosa + 2 ADP + 2 Pi ? 2 laktat + 2 ATP + 4 H+ +2 H2O
Energi yang dihasilkan dari glikolisis anaerobic hanya 2 molekul ATP permolekul
glukosa, jauh lebih sedikit jika dibandingkan dengan kondisi aerobik.
E. Proses metabolisme energi dalam tubuh
Metabolisme Energi
Proses ini tentu saja menyangkut proses pembentukan dan penggunaan energi. Karena
itu tingkat aktifitas metabolisme seseorang dapat dinilai dengan melihat besarnya energi yang
digunakan yang dapat dilihat dari besarnya panas yang dilepaskan oleh badan atau besarnya
pemakaian oksigen.
Untuk mengetahui keadaan metabolisme seseorang dilakukan pengukuran kecepatan
pemakaian energi oleh tubuh baik selama kerja eksternal maupun internal yang dikenal
sebagai laju metabolic (metabolic rate).
Laju metabolik = pemakaian energy/satuan waktu= Kkal/m2 luas badan/jam
Karena sebagian besar penggunaan energi tubuh pada akhirnya muncul sebagai panas, maka
laju metabolik dinyatakan sebagai kecepatan produksi panas dalam satuan Kilokalori per jam.
Satu kalori adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan 1oC suhu dari 1 gram H2O.
Besarnya laju metabolik dipengaruhi oleh :
1. Aktivitas tubuh (misal olahraga) .
Jadi pada saat orang coba sebelum melakukan tes maka diperlukan istirahat fisik dan
mental agar mendapatkan nilai keadaan basal sebagai standar keadaan basal. Apabila
seseorang tersebut sebelumnya melakukan aktivitas maka hasil Metabolic Rate yang didapat
bisa saja meningkat karena seiring dengan adanya aktivitas.Semakin banyak aktivitas
semakin banyak membakar kalori dalam penggunaan energi.
2. Pemasukan makanan (SDA) .
Orang coba harus puasa tidak makan protein dan lemak 2 hari sebelum pemeriksaan ,
dan selama 10-12 jam terakhir tidak boleh makan (tetapi boleh minum air tawar). Hal
tersebuut disebabkan karena setelah makan yang mengandung banyak karbohidrat dan lemak
maka kecepatan metabolisme meningkat 4% dan protein mempercepat metabolisme hingga
30%.
3. Suhu tubuh
Orang coba tidak boleh melakukan aktivitas tubuh (misalnya berolahraga) karena jika
seseorang melakukan aktivitas maka suhu tubuh akan meningkat. Ini berpengaruh dalam
hasil volume oksigen dalam kondisi Standart Temperatur pressure Dry (STPD).
4. Suhu lingkungan (panas, dingin)
Jika suhu lingkungan lebih rendah dari suhu tubuh, akan diaktifkan mekanisme
penghasil panas seperti menggigil dan kecepatan metabolisme pun meningkat. Kecepatan
metabolisme meningkatkan sekitar 14% untuk setiap peningkatan satu derajat celcius.
5. Emosi (cemas)
Emosi mempengaruhi proses metabolisme jika seseorang mengalami peningkatan
emosi maka meningkat pula hormon adrenalin. Jika adrenalin meningkat maka pacu jantung
juga meningkat maka suhu tubuh ikut meningkat.
6. Tinggi badan, Berat badan, Luas permukaan tubuh
Dalam perhitungan metabolic rate tinggi badan dan berat badan digunakan untuk
menentukan luas permukaan tubuh. Jika luas permukaan tubuh telah diketahui maka kita
dapat mencari metabolic rate dengan pemakaian oksigen dikali satu liter O2 yang setara
dengan 4,825 dibagi dengan luas permukaan tubuh dengan satuan pada hasil kilokalori per
meter persegi per jam.
Orang dengan berat badan yang besar dan proporsi lemak yang sedikit mempunyai
metabolisme basal lebih besar dibanding dengan orang yang mempunyai rat badan yang besar
tapi proporsi lemak yang besar.Demikian pula orang dengan berat badan yang besar dan
proporsi lemak yang sedikit mempunyai metabolisme basal yang lebih besar dibanding
dengan orang yang mempunyai berat badan kecil dan proporsi lemak sedikit.
7. Sex
Karena laki-laki dan perempuan berbeda dalam produksi sekresi hormon tyroid.
Metabolisme basal seorang laki-laki lebih tinggi dibanding dengan wanita
8. Umur
Semakin umur seseorang tua maka metabolisme yang dihasilkan semmakin rendah
atau kecil karena fungsi jaringan tubuh juga berkurang sehingga energi yang dihasilkanpun
juga sedikit.
9. Masa pertumbuhan, laktasi, kehamilan
Hal ini berpengaruh dalam penurunan dan peningkatan hormon dan laju metabolisme
dalam tubuh.
10. Hormon tyroid, epineprin, nor epineprin
Hormon tiroid berfungsi untuk Mengatur laju metabolisme tubuh. Baik T3 dan T4
kedua-duanya meningkatkan metabolisme karena peningkatan komsumsi oksigen dan
produksi panas. Efek ini pengecualian untuk otak,lien, paru-paru dan testes.
Semua ini akan mempengaruhi besarnya laju metabolisme. Oleh sebab itu laju metabolik
seseorang ditentukan pada kondisi basal standar = Basal Metabolic Rate (BMR) dimana
variable yang mempengaruhinya dapat dikontrol. BMR mencerminkan tingkat terkecil
pemakaian energi internal dalam keadaan terjaga (tidak tidur) namun orang yang
bersangkutan dalam keadaan istirahat fisik maupun mental dan berada dalam keadaan
lingkungan yang bersuhu nyaman.
makalah metabolisme
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita ucapkan kepada ALLAH SWT yang telah melimpahkan rahmat-Nya
kepada kita, sehingga tugas makalah biologi tentang “metabolisme” dapat terselesaikan tepat
pada waktunya.Makalah ini juga sebagai tugas yang harus dikerjakan untuk sarana
pembelajaran bagi kita.
Makalah ini saya buat berdasarkan apa yang telah saya terima dan juga saya kutib
dari berbagi sumber baik dari buku maupu dari media elektronik.Semoga isi dari makalah ini
dapat berguna bagi kita dan dapat menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai apa
saja yang ada dalam proses metabolism.
Selayaknya manusia biasa yang tidak pernah lepas dari kesalahan, maka dalam
pembuatan makalah ini masih banyak yang harus di koreksi dan jauh dari sempurna.Oleh
karena itu, kritik dan saran sangat dianjurkan guna memperbaiki kesalahan dalam makalah
ini.Demikian, apabila ada kesalahan dan kekurangan dalam isi makalah ini,penulis mohon
maaf yang sebesar-besarnya.
Palangkaraya, Januari 2010
Penulis
BAB IPENDAHULUAN
1 . 1 LATAR BELAKANG
Di alam ini ada banyak sekali mahluk hidup yang tumbuh dan berkembang di
habitatnya masing – masing. Setiap mahluk hidup mempunyai sifat dan kebiasaan masing –
masing. Salah satu ciri dari mahluk hidup ialah melakukan proses di dalam tubuhnya. Proses
tersebut ialah proses penguraian makanan yang dikonsumsi oleh semua mahluk hidup.
Setiap mahluk hidup pasti memerlukan makanan untuk kelangsungan hidupnya.Selain
itu makanan juga menjadi sumber tenaga dan energi yang dibutuhkan oleh tubuh mahluk
hidup.Makanan tersebut masuk ke dalam tubuh melalui organ pencernaan.Setelah masuk ke
dalam tubuh,makanan tersebut akan mengalami proses perombakan.Zat – zat yang
terkandung dalam makanan diuraikan menjadi sumber energi.
Hasil dari penguraian zat – zat makanan tersebut yang menjadi sumber tenaga untuk
melakukan aktivitas kehidupan.Bisa kita bayangkan,jika zat – zat yang ada dalam makanan
tidak diuraikan pasti tidak ada tenaga yang dihasilkan dalam tubuh.Maka mahluk hidup tidak
akan mempunyai kemampuan untuk menjalani aktivitas kehidupan.Sebagai contoh kita dapat
melihat seekor harimau yang memangsa makanannya. Makanan yang di cerna oleh tubuh
harimau diubah/di konversi menjadi energi dan tenaga yang dapat di gunakan oleh harimau
untuk berlari dan mencari mangsa yang lain.
Mungkin akan berbeda halnya jika makanan yang si makan oleh harimau tidak
mengalami proses penguraian, pasti harimau tersebut tidak akan mempunyai kemampuan
untuk berlari bahkan mencari mangsanya.Oleh karena itu , harimau memerlukan energi yang
diperoleh dari proses penguraian zat – zat makanan.Proses inilah yang kita kenal dengan
proses Metabolisme.
1 . 2 RUMUSAN MASALAH
Dalam makalah ini akan membahas mengenai :
1. Membahas mengenai proses metabolisme dan pengertiannya.
2. Membahas tentangdua macam proses yang terjadi dalam metabolisme yaitu pembentukan
zat ( anabolisme ) dan penguraian zat ( kataboliosme ).
3. Membahas tentang peranan enzim dalam pross metabolisme.
1 . 2 TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan dari penulisan makalah ini ialah :
Untuk melengkapi tugas mata kuliah biologi yang di berikan oleh dosen.
Sebagai sarana latihan dan melatih keterampilan dalam membuat makalah atau karya tulis.
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari makalah ini yaitu :
Menambah wawasan dan pengetahuan kita mengenai metabolisme.
Kita dapat mengetahui tentang proses metabolisme dalam kehidupan kita.
Kita dapat menhetahui tentang anabolisme dan katabolisme serta peranan enzim dalam proses
metabolisme.
BAB II
PEMBAHASAN
2 . 1 METABOLISME
Seperti yang telah dijelaskan dalam pendahuluan, setiap mahluk pasti melakukan
proses penguraian zat makanan dalam tubuhnya untuk melakukan aktivitas kehidupan. Proses
– proses tersebut berlangsung di dalam sel mahluk hidup.proses inilah yang sering disebut
proses metabolisme mahluk hidup.
Metabolisme merupakan suatu proses pembentukan atau pengurain zat di dalam sel
yang di sertai dengan adanya perubahan energi. Proses – proses ini terjadi di dalam sel
mahluk hidup. Proses yang ter jadi dapat berupa pembentukan zat atau dapat pula berupa
penguraian zat menjadi zat – zat yang lebih sederhana. Proses pembentukan zat terjadi pada
proses fotosintesis , kemosintesis, sintesis lemak, dan sintesis protein. Proses penguraian zat
dapat berupa respirasi sel dan fermentasi sel.
Metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup
mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur,
tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks.
Di dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari
sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.( Wirahadikusumah M. 1985 ).
Hampir setiap reaksi yang berlangsung in vivo, di katalis oleh enzim. Bila kami
membayangkan suatu organism hidup sebagai suatu laboratorium kimia yang sangat
istimewa, maka enzim merupakan operator – operator yang terlatih, yang mampu membuat
reaksi – reaksi canggih dengan kecepatan terkendali dan hasil yang tinggi.( Manitto, Paulo.
1992 ).
Dalam proses metabolisme, enzim sangat diperlukan sebagai katalisator ( senyawa
yang dapat mempercepat proses terjadinya reaksi tanpa habis reaksi ). Enzim bekerja dengan
cara menempel pada permukaan molekul zat – zat yang bereaksi, dan dengan demikian dapat
mempercepat proses reaksi.
Seperti yang telah dijelaskan di atas, bahwa dalam proses metabolisme ada dua proses
yaitu proses pembentukan dan penguraian.Proses pembentukan dalam metabolisme di sebut
juga proses anabolisme. Sedangkan proses penguraian disebut juga dengan proses
katabolisme. Kedua proses ini disebut juga sebagai arah lintasan dari proses metabolisme.
` Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan
hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai
hormon, dan dipercepatkan oleh senyawa organik yang disebut sebagai enzim. Pada senyawa
organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia
disebut katalis.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang
berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa
intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang
reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut
metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
Proses anabolisme biasanya lebih banyak membutuhkan energi sehingga reaksinya
dapat berlangsung cepat dan efisien serta memerlukan energi dalam bentuk energi
panas.proses ini memerlukan energi yang lebih besar karena, dalam proses anabolisme proses
yang terjadi lebih banyak dan prosesnya yang cepat dan efisien panas sehingga nergy yang di
perlukan lebih besar. Reaksi seperti ini disebut juga reaksi endergonik atau reaksi endoterm.
Sedangkan dalam proses katabolisme energi yang di butuhkan lebih sedikit. Karena,
pada reaksi katabolisme hanya menguraikan zat dan melepaskan energi, jadi nergy yang
diperlukan lebih sedikit. Suatu proses di mana terjadi pelepasan energi disebut juga reaksi
eskergonik atau reaksi eksoterm.
2 . 2 ANABOLISME
Anabolisme adalah lintasan metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organik
sederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks.Proses ini membutuhkan energi
dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi
kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana
tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan
tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa
kompleks yang terbentuk.
Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam
amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, adalah aktivasi senyawa-senyawa tersebut
menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor
tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat.
Hasil-hasil anabolisme berguna dalam fungsi yang esensial. Hasil-hasil tersebut
misalnya glikogen dan protein sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk
pengkopian informasi genetik. Protein, lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuh
makhluk hidup, baik intraselular maupun ekstraselular. Bila sintesis bahan-bahan ini lebih
cepat dari perombakannya, maka organisme akan tumbuh.
Reaksi yang termasuk dalam reaksi anabolisme yaitu fotosintesis dan kemosintesis.
Fotosintesis ialah reaksi anabolisme yang menggunakan energi cahaya. sedangkan
kemosintesis ialah reaksi anabolisme yang menggunakan energi kimia. Berikut akan di
jelaskan lebih lanjut mengenai salah satu reaksi anabolisme yaitu fotosintesis.
Fotosintesis merupakan suatu proses dimana terjadi proses pengolahan energi yang
diperoleh dari sinar matahari dan juga karbon dioksida ( CO2 ) menjadi senyawa kimia
organik. Proses fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan tingkat tinggi, tumbuhan pakis, lumut,
ganggang ( ganggang hijau, biru, merah dan cokelat ).
Energi matahari yang di tangkap oleh proses fotosintesis merupakan lebih dari 90%
sumber energi yang di pakai oleh manusia untuk pemanasan, cahaya, dan tenaga.Batu bara,
gas bumi, dan minyak bumi adalah sumber energi yang berasal dari hasil perombakan bahan
alam hayati oleh adanya jasad berfotosintesis dalam waktu jutaan tahun yang silam.
( Wirahadi kusumah, M. 1985 ).
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap
yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses
vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu
pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun
secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.
Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil
fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih
dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama:
reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya
tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di
dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan
menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang
membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang
digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak
dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang
mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang
dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses
fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700
nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm),
biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).
Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini
terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang
terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.
Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas
mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-
violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya
kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak
secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan
lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan
ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi
fotosintesis.
Berikut rumus umum atau persamaan umum dari proses fotosintesis :
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan
oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal
dari fotosintesis. Selain itu, cahaya matahari juga punya peran penting dalam proses
fotosintesis.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen
inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang
disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis.
Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas,
namun sebagian besar energi dihasilkan di daun.
Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah
juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa
warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses
fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air
untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang
berlebihan.
Proses fotosintesis berlangsung pada organel tumbuhan yaitu kloroplas.Kloroplas
terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang
belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses
fotosintesis. Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma.
Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang
didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli.
Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk
grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan
tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran
tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein,
klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzim,
DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan
(Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu). Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid.
Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid
dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri
sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal
sebagai fotosistem.
2 . 3 KATABOLISME
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks
yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih
rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di
dalam senyawa sumber.Proses pembongkaran ini dibedakan menjadi dua macam.yaitu
sebagai berikut :
1. Apabila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan memerlukan cukup oksigen (aerob)
disebut proses respirasi.
2. Apabila pembongkaran suatu zat dalam dalam lingkungan tanpa memerlukan oksigen
(anaerob) disebut proses fermentasi.
Berikut contoh persamaan dua reaksi di atas :
Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
(glukosa)
Contoh Fermentasi :C6H12O6 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa) (etanol)
Seperti yang telah dijelaskan si atas proses katabolisme terbagi menjadi dua salah
satunya ialah respirasi. Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam
zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan
dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme),
gerak,dan pertumbuhan.
.Contoh respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya :
C6H,2O6 + 6 O2 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(glukosa)
Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H2O + CO2 + Energi, melalui tiga
tahap :
Glikoliisis
Pembakaran glukosa memerlukan oksigaen. Tetapi beberapa sel harus hidup dimana tidak
ada atau tidak selalu ada oksigen. Sebagai contoh sel – sel ragi di dalam botol anggur yang
tertutup rapat dan tidak ada oksigen. Maka ada alasan untuk percaya bahwa sel – sel pertama
di bumi kita ini hidup dalam suatu atmosfir yang tidak mengandung oksigen. Sekarang semua
sel mempunyai peralatan enzimatik untuk mengkatabolis glokosa tanpa bantuan oksigen.
Perombakan anaerobik ( tanpa udara, dank arena itu tanpa oksigen ) glukosa ini disebut
glikolisis. ( Kimball, W, John. 1983 ).
Glikolisis berlangsung di organel yang bernama sitoplasma. Proses glikolisis menghsilkan 2
ATP menghasilkan 2 molekul asam piruvat, dan menghasilkan molekul NADH yang
berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
tinggi.
Daur Krebs
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam
piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Dalam daur krebs terjadi
pembentukan asam sitrat ( C6 ) dari asam asetat ( C2 ) dan asam oksaloasetat ( C4 ). Dalam
daur krebs menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, dan 6CO2. Proses daur krebs berlangsung
di dalam organel yang bernama matriks mitokondria.
Transpor elektron
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+
+ 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang
dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air,
sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada
akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada
peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.
Selain proses respirasi, dalam katabolisme ada juga proses fermentasi yaitu proses
pembongkaran yang tidak memerlukan oksigen. Pada kebanyakan tumbuhan den hewan
respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi
aerob terhambat dikarenakan oleh sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut
melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen,
nama lainnya adalah respirasi anaerob. Proses fermentasi terjadi karena tidak adanya oksigen
atau kandungan oksigen yang kurang memadai untuk melakukan proses katabolisme.
Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat /asam susu dan
fermentasi alkohol.Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah
asam laktat. Peristiwa fermentasi asam laktat ini dapat terjadi di otot dan dalam kondisi
anaerob.
Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
enzim
Prosesnya :
1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
enzim
C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi
2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat dehidrogenasa
Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.
Selain asam laktat, dalam proses juga terjadi pada alcohol. Pada beberapa mikroba
peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat +
CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.Dalam fermentasi alkohol, satu molekul
glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu
molekul glukosa dalam fermentasi alkohol mampu menghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarbeksilasi asam piruvat.
Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
(etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HSOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
enzim
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
2 . 4 PERANAN ENZIM DALAM PROSES METABOLISME
Enzim adalah zat ( protein )yang untuk sementara terikat pada suatu atau lebih zat –
zat yang bereaksi. Enzim bertugas sebagai katalisator yaitu mempercepat proses terjadinya
reaksi tanpa berhenti bereaksi. Enzim merupakan biomolekul yang mengkatalis reaksi kimia,
di mana hampir semua enzim adalah protein. Pada reaksi-reaksi enzimatik, molekul yang
mengawali reaksi disebut substrat, sedangkan hasilnya disebut produk. Adanya enzim yang
merupakan katalisator biologis menyebabkan reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses
metabolisme berjalan lancar dalam suhu fisiologis tubuh manusia, sebab enzim berperan
dalam menurunkan energi aktivasi menjadi lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan
pemberian panas dari luar. Kerja enzim dengan cara menurunkan energi aktivasi sama sekali
tidak mengubah ΔG reaksi (selisih antara energi bebas produk dan reaktan), sehingga dengan
demikian kerja enzim tidak berlawanan dengan Hukum Hess 1 mengenai kekekalan energi.
Selain itu, enzim menimbulkan pengaruh yang besar pada kecepatan reaksi kimia yang
berlangsung dalam organisme. Reaksi-reaksi yang berlangsung selama beberapa minggu atau
bulan di bawah kondisi laboratorium normal dapat terjadi hanya dalam beberapa detik di
bawah pengaruh enzim di dalam tubuh. Suatu sel tumbuhan mengandung lebih kurang 5 – 50
x 108 molekul enzim.
BAB III
KESIMPULAN KRITIK DAN SARAN
3 . 1 KESIMPULAN
Dari materi tentang metabolism yang telah diuraikan di atas, maka dapat ai ambil
kesimpulan sebagai berikut :
1. Metabolisme merupakan suatu proses dimana terjadi pembentukan atau penguraian zat di
dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi. Proses metabolisme sangat penting
bagi mahluk hidup, karena melalui proses ininlah mahluk hidup dapat memperoleh energi
untuk bergerak dan melakukan aktivitas kehidupan.
2. Dalam metabolisme terdapat dua proses yaitu proses pembentukan ( anabolisme ) dan proses
penguraian ( katabolisme ).
3. Anabolisme ialah proses metabolisme yang menyusun senyawa organik sedehana menjadi
senyawa kimia atau molekul kompleks. Dalam proses ini membutuhkan energi dari luar.
Energi tersebut dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Proses anabolisme yang
memerlukan energi dalam bentuk energy cahaya disebut fotosintesis. Sedangkan proses
snsbolisme yang memerlukan energi kimia disebut kemosintesis.
4. Katabolisme ialah proses metabolisme yang melakukan pembongkaran senyawa kimia
kompleks yang banyak mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang
mengandung energi lebih rendah. Tujuanya adalah membebaskan energi yang terkandung di
dalam senyawa sumber. Dalam proses katabolisme ada dua proses yaitu respirasi dan
fermentasi. Respirasi ialah proses pembomgkaran suatu zat yang membutuhkan oksigen yang
cukup ( aerob ). Sedangkan fermentasi ialah proses katabolisme yang di lingkunganya tidak
terdapat oksigen atau kangdungan oksigen kurang memadai ( anaerob ).
5. Enzim mempunyai pengaruh besar dalam proses metabolisme. Dalam proses metabolisme
emzim bertugas sebagai katalisator yaitu senyawa yang dapat mempercepat proses terjadinya
reaksi tanpa berhenti bereaksi. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan
molekul zat – zat yang bereaksi. Hampir semua enzimm adalah berupa protein.enzim
mempunyai berat 10.000 sampai beberapa juta Dalton. Suatu sel tumbuhan mengandung
lebih kurang 5 – 50 x 10 8 molekul enzim.enzim tersusun dari asam – asam amino sebanyak
100 – 10.000 buah.
3 . 2 KRITIK DAN SARAN
Seperti karya ilmiah pada umumnya sudah pasti tidak lepas dari yang namanya kritik
dan kesalahan dalam pembuatan dan penulisanya. Ini semua dikarenakan keterbatasan
kemampuan penyusun dalam memnyusun makalah ini. Namun penyusun akan berjanji dan
berusaha untuk belajar dan merperbaiki kesalahan dalam pembuatan makalah. Oleh karena
itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar dalam
pembuatan makalah yang selanjutnya dapat lebih baik baik lagi. Penyusun siap menerima
kritik dan saran yang diberikan.
DAFTAR PUSTAKA
Manitto, Paulo. 1992. Biosintesis Produk Alami. Semarang: IKIP Semarang Press.
Wirahadikusumah, M. 1985. Biokimia: Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan
Lipid. Bandung: ITB Bandung.
Kimball. W. John. 1983. Biologi. Jakarta: Erlangga.
http://yudhim.blogspot.com/2008/01/katabolisme.html. diakses tanggal : 27 -12-2010http://id.wikipedia.org/wiki/Anabolisme. diakses tanggal : 27-12-2010
Laju Metabolisme Mencit
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mencit (Mus musculus) merupakan salah satu hewan laboratorium yang sering digunakan.
Mencit adalah hewan pengerat (rodentia) yang cepat berkembang biak, mudah dipelihara, variasi
genetiknya cukup besar serta sifat anatomis dan fisiologisnya terkarkteristik dengan baik. Menurut
Amandor 2003, mencit yang digunakan di laboratorium menjadi berbeda dengan mencit liar yang
ada di alam disebabkan pengaruh dari pengaturan lingkugan tempat mencit laboratorium dibiakan.
Metabolisme adalah suatu proses fisiologis dimana makan yang dicerna akan diubah
menjadi energi. Perimbangan jumlah energi yang masuk ke dalam dan keluar dari tubuh merupakan
proses yang pokok dalam sistem kehidupan tubuh tersebut. Energi ini akan digunakan untuk
melakukan serangkaian aktivitas yaitu untuk pertumbuhan, produksi, bekerja, dan mempertahankan
suhun tubuh agar kehidupan berlangsung optimal. Tanpa energi yang masuk secara terus menerus
dan tetap kehidupan akan terhenti (Wirahadikusumah 1985).
Istilah metabolisme secara harfiah berarti perubahan, digunakan untuk menunjukan semua
transformasi kimiawi dan tenaga yang timbul dalam badan (Ganong 1995). Metabolisme meliputi
proses sintesis dan proses pengurain senyawa atau komponen dalam sel hidup. Proses sintesis ini
disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme
Faktor yang dapat mempengaruhi laju metabolisme adalah aktivitas, suhu lingkungan,
panjang siang hari, musim, umur, jenis kelamin, berat badan, ukuran tubuh, stress, jenis makanan
yang dimetabolisme dan kebuntingan ( Eckert 1983). Pengukuran laju metabolisme adalah suatu
bentuk pengukuran energi yang dihasilkan tubuh berdasarkan asupan makanan yang masuk dan
melibatkan oksidasi oksigen.
Tujuan
Tujuan dalam praktikum kali ini adalah untuk mengetahui prinsip pengukuran metabolisme
secara tak langsung dan mengukur laju metabolisme pada mencit.
MATERI DAN METODE
Materi
Bahan dan alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah alat ukur metabolor stoples
(lengkap), mencit, termometer suhu, barometer, timbangan dan stopwatch.
Metode
Langkah pertama yaitu oksigen diisikan dengan semprit sebanyak volume tertentu, dan catat
waktu awal pada saat udara dimasukan ke stoples kemudian catat lagi waktunya pada setiap
permukaan air manometer seimbang kembali. Serta catat suhu dan tekanan barometer di dalam
stoples.
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Ukuran Jenis Kelamin Berat Badan (Kg) Waktu (s) LMB (Kal/Kg/hari)
KecilJantan 0.0173 626 126.50Betina 0.0132 900 106.40
MenengahJantan 0.0224 547 136.00Betina 0.0180 431 175.80
BesarJantan 0.0341 308 152.04Betina 0.0325 297 176.50
Pembahasan
Makhluk hidup khususnya hewan memerlukan energi untuk pertumbuhan, perkembangan,
reproduksi, dan melakukan aktivitas. Hewan memperoleh energi dari makanan yang diperoleh
secara langsung maupun tidak langsung dari tumbuhan ( Cang, 1996). Makanan tersebut dioksidasi
untuk membentuk ATP. Pembentukan energi ini melibatkan proses metabolisme. Secara umum
metabolism merupakan proses reaksi yang terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup
bersel satu sampai yang paling komplokes (manusia) untuk mendapat, mengubah, dan memakai
senyawa kimia di sekitar untuk mempertahankan kelangsungan hidup (Yushinta, 2002).
Metabolisme adalah proses pembakaran kalori tubuh yang diperoleh dari asupan makanan,
terdiri dari tiga jenis aktivitas; Resting Metabolic Rate (RMR),Thermic Effect of Food (TEF), dan
aktivitas fisik. RMR adalah energy yang diganakan sebagai bahan bakar aktivitas dasar tubuh seperti
bernafas dan tidur. Thermic Effect of Food (TEF) adalah energy yang digunakan untuk membakar
kalori atau secara eksplisit adalah untuk mencerna, menyerap, dan mengolahmakanan (Swenson,
1993).
Pengukuran metabolisme energi adalah pengukuran panas yang diproduksi oleh seekor
hewan. Pada praktikum kali ini, metabolism hewan diukur dalam keadaan basal. Metabolisme basal
adalah istilah untuk menunjukan jumlah keseluruhan aktivitas metabolisme dengan tubuh dalam
keadaan istirahat, di tempat tidur, tidak terganggu oleh apapun, dengan pemasukan oksigen dan
pengeluaran karbondioksida diukur (Ganong FG, 1995). Laju metabolisme basal adalah jumlah energi
yang dipergunakan untuk melakukan fungsi tubuh minimal dalam keadaan istirahat
(Wirahadikusumah, 1985).
Pengukuran metabolisme dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter. Kalorimeter
dapat dibagi menjadi kalorimeter secara langsung dan kalorimeter secara tidak langsung.
Kalorimeter secara langsung mengukur perbedaan air yang masuk dan keluar selama waktu tertentu
pada ruang tertutup, yang diselimuti dengan jaket air dan dalam kondisi dimana suhu jaket air
tersebut disamakan dengan suhu ruangan hewan agar tidak ada panas yang keluar. Pengukuran
kalorimeter secara langsung cukup mahal, rumit dan hasil yang diinginkan tidak terlalu akurat karena
selalu ada panas yang keluar dan sulit melakukan proses penguapan panas dari keringat dan
pernapasan.
Kalorimeter secara tak langsung adalah dengan mengukur konsumsi oksigen dalam waktu
tertentu (Ganong FG, 1995). Konsumsi oksigen pada setiap jenis hewa berbeda-beda. Konsumsi
oksigen dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, ukuran tubuh, jenis kelamin, hormon,
nutrisi, umur (usia), dan aktivitas yang dilakukannya. Pada praktikum ini dilakukan pengukuran
metabolisme berdasarkan konsumsi oksigen.
Percobaan kali ini menggunakan kalorimeter secara tidak langsung dengan menggunakan
metabolor. Hasil pengukuran yang didapat saat praktikum menunjukan bahwa laju konsumsi oksigen
oleh mencit adalah sebesar 176,5 Kal/kg/hari pada mencit jantan kecil, 106,4 Kal/kg/hari pada
mencitbetina kecil, 136 Kal/kg/hari pada mencit jantan berbadan sedang, 175,79 Kal/kg/hari pada
mencit betina berbadan sedang, 152,04 Kal/kg/hari pada mencit jantan berbadan besar, dan 176,50
Kal/kg/hari pada mencit betina besar.Berdasakan pembahasan diatas, didapatkan beberapa faktor
yang mempengaruhilaju konsumsi oksigen yaitu spesies hewan, suhu
lingkungan( terutama bagi hewan ektoterm ), dan aktivitas. Selain ketiga hal tersebut,
ukuran tubuh juga menentukan besarnya laju konsumsi oksigen (Herdt T, 1997). Untuk hewan
endoterm hewan yang berukuran tubuh kecil akan memiliki laju konsumsi oksigen per unit masa
yang lebih besar dibanding hewan yang berukuran lebih besar (Eckert R, 1983).
KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa prinsip pengukuran
metabolisme secara tak langsung dengan menggunakan metabolor stoples. Dan dapat diketahui
bahwa laju pengukuran metabolisme oksigen pada mencit adalah mencit jantan memiliki laju
metabolisme oksigen lebih besar daripada mencit betina, dan berat badan yang lebih besar memiliki
laju metabolisme yang lebih besar pula. Sehingga dapat disimpulkan jika berat badan, jenis kelamin,
aktivitas dan suhu berpengaruh terhadap laju metabolisme oksigen.
DAFTAR PUSTAKA
Chang, R. 1996. Essential Chemistry.Mc Graw Hill Company, Inc, USA.Fujaya.
Yushinta, 2002. Fisiologi Ikan . Faskultas Ilmu Kelautan dan perikanan, Universitas Hasanudin,
Makassar.Seeley, R.R., T.D. Stephens, P. Tate. 2003. Essentials of Anatomy and Physiology fourth edition.
Ganong , FG. 1995. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 14. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran Hewan EGC.
Swenson,M.J.and Reece,W.O.1993.Duke’s Physiology of Domestic Animals.11tg Ed. Comstock publishing
Assciates.London.962 p.
Eckert, R. 1983. Animal Energetics and Temperature in: Animal Physiology Mechansm and Adaptation. 2nd
Edition. WH Freeman and Company. New York, pp:23-25
Recommended